一种识别和去除全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法

摘要

本发明属于环境监测领域，公开了一种识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法和全氟丁酸的检测方法。本发明提供的识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法，利用高效液相色谱串联质谱，分析过程简便易行，检测灵敏，定性准确。本发明提供的全氟丁酸的检测方法，利用固相萃取柱串联，去除羧酸类干扰并富集目标化合物，可大大提高目标化合物的检测精确度。本发明提供的识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法、全氟丁酸的检测方法和用于全氟丁酸检测的前处理方法可用于环境介质中全氟丁酸的分析。

权利要求

1.一种识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法，包括如下具体步骤：(1)样品检测：将样品过滤膜，得到的滤液进行高效液相色谱串联质谱检测，得到样品谱图；

(2)谱图分析：全氟丁酸的定性离子对为213-169，干扰定性离子对分别为213-X、213-Y和213-Z，其峰面积分别为T1、T2、T3和T4；

(3)羧酸类干扰的判定：当步骤(2)得到的峰面积T2/T1>a，和/或，T3/T1>b，和/或，T4/T1>c时，存在羧酸类干扰；

X、Y和Z为特定的干扰传输离子对的子离子，其取值范围分别为：200≤X＜213，180-

200，130-160；

a、b和c为特定比例系数，其取值分别为5.0，1.0，1.0。

2.如权利要求1所述的识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法，其特征在于，步骤(1)中高效液相色谱串联质谱的实验条件如下：色谱条件：

色谱柱：使用C18填料的液相色谱柱；

流速：0.1-0.6mL/min；

柱温：30-40℃；

进样量：5-20μL；

流动相和洗脱时间：

流动相A：乙腈；

流动相B：2mM乙酸铵水溶液；

洗脱时间0-3min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％；

洗脱时间3-9min，流动相A浓度：55％-75％，流动相B浓度：25％-45％；

洗脱时间9-16min，流动相A浓度：80％-100％，流动相B浓度：0-20％；

洗脱时间16-21min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％；

质谱条件：

电离模式：负离子电喷雾离子源；

检测方式：多反应检测模式；

雾化气流速：2-4L/min；干燥器流速：8-12L/min；

脱溶剂管(DL)温度：240-260℃；加热块温度(HB)：380-420℃。

3.一种全氟丁酸的检测方法，包括如下具体步骤：(1)回收率指示物添加：准确量取样品，过滤膜后加入回收率指示物，静置；

(2)固相萃取：取固相萃取柱1和固相萃取柱2，串联，使步骤(1)得到的样品依次通过固相萃取柱1和固相萃取柱2，固相萃取柱1为非极性固相萃取柱，固相萃取柱2为阴离子固相萃取柱；

(3)洗脱：将步骤(2)得到的固相萃取柱1和固相萃取柱2分开，并分别洗脱液进行洗脱，分别收集洗脱液1和洗脱液2，洗脱液2用于全氟丁酸的测定；

(4)洗脱液处理：将步骤(3)得到的洗脱液1和洗脱液2浓缩，用溶剂定容后过滤膜，保存，用于PFBA的测定；

(5)PFBA测定：将步骤(4)得到的洗脱液2进行PFBA的测定；

所述的全氟丁酸的检测方法还包括如权利要求1所述的识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法中的步骤。

4.如权利要求3所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，步骤(4)中所述定容所用溶剂为甲醇，所述的浓缩通过在35-45℃下氮吹实现，所述滤膜的孔径为0.22μm。

5.如权利要求3所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，步骤(5)中PFBA的测定使用高效液相色谱串联质谱检测。

6.如权利要求3所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述的固相萃取柱1为HLB柱，和/或，步骤(2)中所述的固相萃取柱2为WAX柱。

7.如权利要求3所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述的固相萃取柱1和固相萃取柱2在使用前用水溶性有机溶剂和水淋洗活化，所述的水溶性有机溶剂

1选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液中的一种或多种。

8.如权利要求3所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，步骤(2)中所述的固相萃取柱1使用前用甲醇和水淋洗活化，或，用甲醇的水溶液淋洗活化；和/或，步骤(2)中所述的固相萃取柱2使用前用氨水甲醇溶液、甲醇和水依次淋洗活化。

9.如权利要求3所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，步骤(3)中所述的固相萃取柱1的洗脱液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸中一种或多种；

和/或，步骤(3)中所述的固相萃取柱2的洗脱液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液中一种或多种。

10.如权利要求3所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，步骤(2)得到的固相萃取柱1在洗脱前进行淋洗，淋洗液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸中一种或多种的水溶液；

和/或，步骤(2)得到的固相萃取柱2在洗脱前进行淋洗，淋洗液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸中一种或多种的水溶液或缓冲液和/或甲醇、乙醇、乙腈、甲酸中一种或多种，所述的缓冲液选自：醋酸缓冲液、磷酸缓冲液、柠檬酸缓冲液。

11.如权利要求10所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，所述步骤(2)得到的固相萃取柱1在洗脱前进行淋洗的淋洗液为甲醇水溶液。

12.如权利要求10所述的一种全氟丁酸的检测方法，其特征在于，所述的缓冲液为醋酸缓冲液。

说明书

一种识别和去除全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法

技术领域

[0001] 本发明涉及环境监测技术领域，具体涉及一种识别和去除全氟丁酸分析中羧酸类干扰的分析方法。

背景技术

[0002] 全氟化合物(PFCs)主要包括全氟辛基羧酸(PFOA)、全氟辛烷磺酸(PFOS)、全氟癸酸(PFDA)等，因其优良的热稳定性、化学稳定性、高表面活性及疏水疏油性能，被广泛应用于聚合物添加剂、润滑剂、缓蚀剂等诸多工业品生产中及纺织、造纸等诸多行业领域，PFOA和PFOS是代表性的PFCs。已有研究表明其具有器官毒性、生殖毒性、致癌性和免疫毒性等多种毒性效应，并可随食物链在动物和人体内累积，对人类具有严重的危害。2009年5月联合国环境规划署及《关于持久性有机污染物(POPs)的斯德哥尔摩公约》第四次缔约方大会就减少并最终禁止使用9种严重危害人类健康与自然环境的有毒化学物质达成共识。这9种新的POPs包括PFOS及其衍生物。

[0003] 全氟丁酸(Perfluorobutyric Acid，PFBA)是全氟羧酸类(Perfluorinated Alkyl Acids)化合物中的一种，CAS号为375-22-4，分子式为C4HF7O2，分子量为214.04，其为PFOA在环境中的降解产物之一(雷敏.UV—Fenton降解全氟辛酸及其机理研究.武汉：华中科技大学，2011.)，张宪忠等通过检测天津市某污水处理厂出水样品中PFCs浓度发现PFBA浓度较高(张宪忠等.固相萃取-高效液相色谱串联质谱技术测定污水中的全氟化合物.环境化学，2009(6)：944-945.)，环境领域对全氟丁酸在环境介质(水体、土壤等)中的赋存状态十分重视。

[0004] 目前分析全氟羧酸类化合物分析的国际组织、国家标准方法有：ISO组织的方法ISO 25101:2009《Water quality-Determination of perfluoro octanesulfonate (PFOS)and perfluoroctanoate(PFOA)-Method for unfil tered samples using solid phase extraction and liquid chromatography/mass spectrometry》；美国材料与试验协会(ASTM)发布的D7979-15《Standard Test Method for Determination of Perfluorinated Compounds in Water,Sludge,Influent,Effluent and Wastewater by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry(LC/MS/MS)》和D7968-14《Standard Test Method for Determination of Perfluorinated Compounds in Soil by Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry(LC/MS/MS)》；美国环保署发布的EPA方法537:2009《Determination of selected perluorinated alkyl acids in drinking water by solid phase extraction and liquid chromatography/tandem mass spectrometry(LC/MS/MS)》和《Draft Procedure for Analysis of Perfluorinated Carboxylic Acids and Sulfonic Acids in Sewage Sludge and Biosolids by HPLC/MS/MS》；以及日本工业协会发布的JIS K0450-70-10-2011《Testing methods for perfluorooctane-sulfonate(PFOS)and perfluorooctanoate(PFOA)in industrial water and wastewater》。

[0005] 其中可以用于PFBA的分析方法有美国材料与试验协会(ASTM)发布的D7979-15和D7968-14，以及美国环保署发布的EPA draft，方法均使用以液相色谱三重四级杆质谱(LC/MS/MS)为基础的同位素稀释分析方法。选择PFBA的传输离子对213-169，即全氟丁酸脱去羧酸根的传输离子对进行监测。可使用直接进样法分析，EPA draft还使用固相萃取小柱(如WAX等)富集浓缩处理后进行仪器分析分析。

[0006] 中国专利CN104237402公开了一种树皮、树叶中全氟化合物提取及测定方法，将树皮、树叶中全氟化合物的提取液通过WAX固相萃取柱，收集洗脱液，氮吹过滤，利用液相色谱质谱联用分析方法测定其中全氟化合物的量。该方法可以在短时间内完成对PFCs的提取和检测，具有可操作性强、高效等优点，但未涉及全氟丁酸的检测和假阳性干扰的排除，对分析结果的精确度有一定的影响。

[0007] 同其他全氟羧酸类化合物分析可以同时监测两组传输离子对(定量离子对，定性离子对)相比，PFBA由于自身结构性质的原因，仅能产生一组用于监测的传输离 子对，即离子对213-169，对于产生传输离子对213-169并且保留时间相同的化合物，会产生假阳性的干扰，以十二烷羧酸为例，其分子式为C12H25COOH，分子量与全氟丁酸一致，其脱去羧酸根的传输离子对也为213-169，且其异构体数量很大，在环境中广泛存在，现有分析方法无法排除来自羧酸类干扰带来的假阳性问题。

发明内容

[0008] 本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种工艺简单、定性准确、可提高全氟丁酸分析精确度的识别全氟丁酸分析过程中羧酸类干扰的分析方法和去除全氟丁酸分析过程中羧酸类干扰的分析方法。

[0009] 因而，本发明一方面提供一种识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法，包括如下具体步骤：

[0010] (1)样品检测：将样品过滤膜，得到的滤液进行高效液相色谱串联质谱检测，得到样品谱图；

[0011] (2)谱图分析：全氟丁酸的定性离子对为213-169，干扰定性离子对分别为213-X、213-Y和213-Z，其峰面积分别为T1、T2、T3和T4；

[0012] (3)羧酸类干扰的判定：当步骤(2)得到的峰面积T2/T1>a，和/或，T3/T1>b，和/或，T4/T1>c时，存在羧酸类干扰。

[0013] X、Y和Z为特定的干扰传输离子对的子离子，其取值范围分别为：200-220，180-200，130-160；

[0014] a、b和c为特定比例系数，其取值范围分别为：0.2-5.0，0.1-1.0，0.05-1.0。

[0015] 在本发明的具体实施方案中，所述的步骤(1)中高效液相色谱串联质谱的条件如下：

[0016] 色谱条件：

[0017] 色谱柱：使用C18填料的液相色谱柱；

[0018] 流速：0.1-0.6mL/min；

[0019] 柱温：30-40℃；

[0020] 进样量：5-20μL；

[0021] 流动相和洗脱时间：

[0022] 流动相A：乙腈；

[0023] 流动相B：2mM乙酸铵水溶液(pH5.9)；

[0024] 洗脱时间0-3min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％；

[0025] 洗脱时间3-9min，流动相A浓度：55％-75％，流动相B浓度：25％-45％；

[0026] 洗脱时间9-16min，流动相A浓度：80％-100％，流动相B浓度：0-20％；

[0027] 洗脱时间16-21min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％。

[0028] 质谱条件：

[0029] 电离模式：负离子电喷雾离子源(ESI)；

[0030] 检测方式：多反应检测(MRM)模式；

[0031] 雾化气流速：2-4L/min；干燥器流速：8-12L/min；

[0032] 脱溶剂管(DL)温度：240-260℃；加热块温度(HB)：380-420℃；

[0033] 样品利用上述方法可识别全氟丁酸分析过程中羧酸类干扰，如检测结果显示样品中不存在羧酸类干扰，样品可直接用于全氟丁酸的检测分析；如检测结果显示样品中含有羧酸类干扰，需去除羧酸类干扰后才能进行全氟丁酸的分析。

[0034] 本发明的另一方面提供一种用于全氟丁酸检测的前处理方法，包括：

[0035] (1)回收率指示物添加：准确量取样品，过滤膜后加入回收率指示物，静置；

[0036] (2)固相萃取：取固相萃取柱1和固相萃取柱2，串联，使步骤(1)得到的样品依次通过固相萃取柱1和固相萃取柱2，固相萃取柱1为非极性固相萃取柱，固相萃取柱2为阴离子固相萃取柱；

[0037] (3)洗脱：将步骤(2)得到的固相萃取柱1和固相萃取柱2分开，并分别洗脱液进行洗脱，分别收集洗脱液1和洗脱液2，洗脱液2用于全氟丁酸的测定。

[0038] 步骤(1)中所述的回收率指示物为同位素内标物13C4-PFBA(M4PFBA)标准溶液，更优选的，所述M4PFBA标准溶液的密度为40-60μg/mL，溶剂为甲醇；

[0039] 优选的，步骤(2)中所述的固相萃取可使用固相萃取装置，所述的固相萃取装置配有独立的调节阀和放气阀，可控制流速和压力；

[0040] 优选的，步骤(2)中所述的样品依次通过固相萃取柱1和固相萃取柱2及步 骤(3)中所述的用淋洗液和洗脱液进行固相萃取柱1和固相萃取柱2的淋洗和洗脱，可利用抽真空、加压或离心的方法实现，更优选的使用真空泵抽真空来实现，所述的真空泵的最大真空度不小于-50kPa，排气量不小于3m3/h；

[0041] 步骤(2)中所述的固相萃取柱1为非极性固相萃取柱，优选HLB柱，其填料为二乙烯基苯和N-乙烯基吡咯烷酮按一定比例聚合而成的大孔共聚物或其他等效类型填料；

[0042] 步骤(2)中所述的固相萃取柱2为阴离子固相萃取柱，优选WAX柱，其填料为N-乙烯基吡咯烷酮-二乙烯基苯共聚物键合哌嗪基团；

[0043] 优选的，步骤(2)中所述的固相萃取柱1使用前用水溶性有机溶剂1和水或水溶性有机溶剂1的水溶液淋洗活化，所述的水溶性有机溶剂1选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液等中的一种或多种，优选甲醇；

[0044] 优选的，步骤(2)中所述的固相萃取柱2使用前用水溶性有机溶剂2和水或水溶性有机溶剂2的水溶液淋洗活化，所述的水溶性有机溶剂2选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液等中的一种或多种，优选氨水甲醇溶液和/或甲醇；所述的氨水甲醇溶液优选浓度为0.1％-1.0％的氨水甲醇溶液；

[0045] 步骤(3)中所述的固相萃取柱1的洗脱液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种，优选甲醇；

[0046] 步骤(3)中所述的固相萃取柱2的洗脱液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液等中一种或多种，优选氨水甲醇溶液，更优选为浓度为0.1％-1.0％的氨水甲醇溶液；

[0047] 优选的，步骤(2)得到的固相萃取柱1在洗脱前可进行淋洗，淋洗液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种的水溶液，优选甲醇水溶液；

[0048] 优选的，步骤(2)得到的固相萃取柱2在洗脱前可进行淋洗，淋洗液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种的水溶液或缓冲液和/或甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种，所述的缓冲液选自：醋酸缓冲液、磷酸缓冲液、柠檬酸缓冲液等，优选醋酸缓冲液，更优选为pH3.0-5.0的醋酸缓冲液。

[0049] 固相萃取柱1用于富集样品中的羧酸类干扰物和其他全氟化合物，固相萃取柱 2用于富集样品中的全氟丁酸。

[0050] 本发明的另一方面是提供一种全氟丁酸检测的检测方法，包括如下具体步骤：

[0051] (1)回收率指示物添加：准确量取样品，过滤膜后加入回收率指示物，静置；

[0052] (2)固相萃取：取固相萃取柱1和固相萃取柱2，串联，使步骤(1)得到的样品依次通过固相萃取柱1和固相萃取柱2，固相萃取柱1为非极性固相萃取柱，固相萃取柱2为阴离子固相萃取柱；

[0053] (3)洗脱：将步骤(2)得到的固相萃取柱1和固相萃取柱2分开，并分别洗脱液进行洗脱，分别收集洗脱液1和洗脱液2，洗脱液2用于全氟丁酸的测定；

[0054] 优选的，以蒸馏水为空白样品，取与样品相同体积的蒸馏水，按照上述步骤(1)-(3)相同操作步骤，进行空白样品的检测；

[0055] (4)洗脱液处理：将步骤(3)得到的洗脱液1和洗脱液2浓缩至近干，用溶剂定容后过滤膜，保存，用于PFBA的测定；优选的，定容所用溶剂为甲醇，所述的浓缩通过在35-45℃下氮吹实现，所述滤膜的孔径为0.22μm；

[0056] (5)PFBA测定：将步骤(4)得到的洗脱液2进行PFBA的测定，优选的，使用高效液相色谱串联质谱检测，根据谱图分析PFBA的回收率。

[0057] 步骤(1)中所述的回收率指示物为同位素内标物13C4-PFBA(M4PFBA)标准溶液，更优选的，所述M4PFBA标准溶液的密度为40-60μg/mL，溶剂为甲醇；

[0058] 优选的，步骤(2)中所述的固相萃取可使用固相萃取装置，所述的固相萃取装置配有独立的调节阀和放气阀，可控制流速和压力；

[0059] 优选的，步骤(2)中所述的样品依次通过固相萃取柱1和固相萃取柱2及步骤(3)中所述的用淋洗液和洗脱液进行固相萃取柱1和固相萃取柱2的淋洗和洗脱，可利用抽真空、加压或离心的方法实现，更优选的使用真空泵抽真空来实现，所述的真空泵的最大真空度不小于-50kPa，排气量不小于3m3/h；

[0060] 步骤(2)中所述的固相萃取柱1，其填料为二乙烯基苯和N-乙烯基吡咯烷酮按一定比例聚合而成的大孔共聚物或其他等效类型填料，优选的，柱体积为4-8mL，填料量为100-1000mg；

[0061] 步骤(2)中所述的固相萃取柱2，其填料为N-乙烯基吡咯烷酮-二乙烯基苯共 聚物键合哌嗪基团或其他等效类型填料，优选的，柱体积为1-6mL，填料量为30-200mg；

[0062] 优选的，步骤(2)中所述的固相萃取柱1使用前用水溶性有机溶剂1和水或水溶性有机溶剂1的水溶液淋洗活化，所述的水溶性有机溶剂1选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液等中的一种或多种，优选甲醇；

[0063] 优选的，步骤(2)中所述的固相萃取柱2使用前用水溶性有机溶剂2和水或水溶性有机溶剂2的水溶液淋洗活化，所述的水溶性有机溶剂2选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液等中的一种或多种，优选氨水甲醇溶液和/或甲醇；所述的氨水甲醇溶液优选浓度为0.1％-1.0％的氨水甲醇溶液；

[0064] 步骤(3)中所述的固相萃取柱1的洗脱液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种，优选甲醇；

[0065] 步骤(3)中所述的固相萃取柱2的洗脱液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸、氨水甲醇溶液等中一种或多种，优选氨水甲醇溶液，更优选为浓度为0.1％-1.0％的氨水甲醇溶液；

[0066] 优选的，步骤(2)得到的固相萃取柱1在洗脱前可进行淋洗，淋洗液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种的水溶液，优选甲醇水溶液；

[0067] 优选的，步骤(2)得到的固相萃取柱2在洗脱前可进行淋洗，淋洗液选自：甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种的水溶液或缓冲液和/或甲醇、乙醇、乙腈、甲酸等中一种或多种，所述的缓冲液选自：醋酸缓冲液、磷酸缓冲液、柠檬酸缓冲液等，优选醋酸缓冲液，更优选为pH3.0-5.0的醋酸缓冲液；

[0068] 步骤(5)中的高效液相色谱串联质谱的仪器条件为：

[0069] 色谱条件：

[0070] 色谱柱：使用C18填料的液相色谱柱，粒径3.5μm，2.1×100mm，或其他等效类型；

[0071] 流速：0.1-0.6mL/min；

[0072] 柱温：30-40℃；

[0073] 进样量：5-20μL；

[0074] 流动相和洗脱时间：

[0075] 流动相A：乙腈；

[0076] 流动相B：2mM乙酸铵水溶液(pH5.9)；

[0077] 洗脱时间0-3min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％；

[0078] 洗脱时间3-9min，流动相A浓度：55％-75％，流动相B浓度：25％-45％；

[0079] 洗脱时间9-16min，流动相A浓度：80％-100％，流动相B浓度：0-20％；

[0080] 洗脱时间16-21min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％。

[0081] 质谱条件：

[0082] 电离模式：负离子电喷雾离子源(ESI)；

[0083] 检测方式：多反应检测(MRM)模式；

[0084] 雾化气流速：2-4L/min；干燥器流速：8-12L/min；

[0085] 脱溶剂管(DL)温度：240-260℃；加热块温度(HB)：380-420℃；

[0086] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的全氟丁酸的检测方法还包括本发明所述的识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法的步骤，即：

[0087] (1)样品检测：将样品过滤膜，得到的滤液进行高效液相色谱串联质谱检测，得到样品谱图；

[0088] (2)谱图分析：全氟丁酸的定性离子对为213-169，干扰定性离子对分别为213-X、213-Y和213-Z，其峰面积分别为T1、T2、T3和T4；

[0089] (3)羧酸类干扰的判定：当步骤(2)得到的峰面积T2/T1>a，和/或，T3/T1>b，和/或，T4/T1>c时，以上条件成立其一时，存在羧酸类干扰。

[0090] X、Y和Z为特定的干扰传输离子对的子离子，其取值范围分别为：200-220，180-200，130-160；

[0091] a、b和c为特定比例系数，其取值范围分别为：0.2-5.0，0.1-1.0，0.05-1.0。

[0092] 在本发明的一个具体实施方式中，所述的全氟丁酸的检测方法，包括如下步骤：

[0093] (1)样品的采集与保存：

[0094] 样品采集后，保存于聚丙烯(PP)材质的采样瓶中，密封，在4℃避光条件下保存；

[0095] (2)回收率指示物添加：

[0096] 准确量取步骤(1)的样品，使用石英滤膜过滤后加入浓度为50μg/mL的同位素内标物13C4-PFBA(M4PFBA)标准溶液，静置；

[0097] (3)固相萃取：

[0098] 安装固相萃取装置，取填料为二乙烯基苯和N-乙烯基吡咯烷酮聚合而成的大孔共聚物的固相萃取柱1和填料为N-乙烯基吡咯烷酮-二乙烯基苯共聚物键合哌嗪基团的固相萃取柱2，固相萃取小柱1使用前依次使用甲醇和水淋洗活化，固相萃取小柱2使用前依次用0.5％氨水甲醇溶液、甲醇和水淋洗活化，依次串联活化好的固相萃取小柱1和固相萃取小柱2，开通真空泵，调节流速至3-5mL/min，使步骤(2)得到的样品通过固相萃取柱1和2；

[0099] (4)淋洗和洗脱：

[0100] 待步骤(3)中的样品完全通过固相萃取柱1和2后，分开固相萃取柱1和固相萃取柱2，其中固相萃取小柱1使用甲醇淋洗，得到淋洗液1；固相萃取柱2依次用高纯水和醋酸缓冲溶液淋洗，弃去全部淋洗液，在65kPa负压下干燥1小时，然后用甲醇淋洗，弃去淋洗液后加入0.5％氨水甲醇溶液洗脱，得到洗脱液2，收集洗脱液2，在40℃下分别氮吹浓缩洗脱液1和洗脱液2至近干，使用甲醇定容后，用0.22μm滤膜过滤后转移至进样瓶。其中洗脱液2用于PFBA的测定，洗脱液1用于其它全氟类化合物的测定；

[0101] (5)PFBA测定：

[0102] 将步骤(4)得到的洗脱液2进行高效液相色谱串联质谱检测，根据谱图分析PFBA的回收率，高效液相色谱串联质谱实验条件如下：

[0103] 色谱条件：

[0104] 色谱柱：使用C18填料的液相色谱柱，粒径3.5μm，2.1×100mm，或其他等效类型；

[0105] 流速：0.1-0.6mL/min；

[0106] 柱温：30-40℃；

[0107] 进样量：5-20μL；

[0108] 流动相和洗脱时间：

[0109] 流动相A：乙腈；

[0110] 流动相B：2mM乙酸铵水溶液(pH5.9)；

[0111] 洗脱时间0-3min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％；

[0112] 洗脱时间3-9min，流动相A浓度：55％-75％，流动相B浓度：25％-45％；

[0113] 洗脱时间9-16min，流动相A浓度：80％-100％，流动相B浓度：0-20％；

[0114] 洗脱时间16-21min，流动相A浓度：20％-40％，流动相B浓度：60％-80％。

[0115] 质谱条件：

[0116] 电离模式：负离子电喷雾离子源(ESI)；

[0117] 检测方式：多反应检测(MRM)模式；

[0118] 雾化气流速：2-4L/min；干燥器流速：8-12L/min；

[0119] 脱溶剂管(DL)温度：240-260℃；加热块温度(HB)：380-420℃。

[0120] 本发明的另一个目的是提供一种识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法、一种全氟丁酸的检测方法或一种用于全氟丁酸检测的前处理方法在环境监测中的应用，所述的应用包括从环境介质中分析全氟丁酸的应用。

[0121] 本发明提供的识别全氟丁酸检测中羧酸类干扰的方法，利用高效液相色谱串联质谱，分析过程简便易行，检测灵敏，定性准确，可提高分析的精确度。本发明提供的全氟丁酸的检测方法，利用固相萃取柱串联，简便易行，羧酸类干扰的去除效率高，目标化合物的富集效果和回收率高，可大大提高目标化合物的检测精确度。

具体实施方式

[0122] 本发明中“全氟丁酸”、“全氟丁基羧酸”、“PFBA”等表述方式具有相同的含义，可互换使用，其均代表化合物F3C-CF2-CF2-COOH。

[0123] 下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0124] 实施例1：样品的采集与保存

[0125] 将需检测水样采集后，保存于聚丙烯(PP)材质的采样瓶中，密封保存，在4℃避光条件下。水质样品的保存与管理应符合GB/T 12999中的一般性规定，必要时加入硫代硫酸钠去除余氯。样品采集后，应在14天内完成样品的前处理，30日内完成样品分析。

[0126] 实施例2：羧酸类干扰的识别

[0127] 所用试剂均为符合国家标准或专业标准的优级纯试剂和无目标化合物检出的高纯水。

[0128] PFBA标准溶液：ρ＝50μg/mL，溶剂为甲醇，市售有证标准物质溶液；

[0129] 13C4-PFBA(M4PFBA)标准溶液：ρ＝50μg/mL，溶剂为甲醇，市售有证标准物质溶液。

[0130] (1)液相色谱条件

[0131] 色谱柱：使用C18填料的液相色谱柱，粒径3.5μm，2.1×100mm，或其他等效类型；

[0132] 流动相A：乙腈；

[0133] 流动相B：2mM乙酸铵水溶液(pH5.9)；

[0134] 流速：0.3mL/min；

[0135] 柱温：35℃；

[0136] 进样量：5μL；

[0137] 梯度洗脱程序：如表1所示。

[0138] 表1：梯度洗脱程序

[0139]

[0140]

[0141] (2)串联质谱条件

[0142] 质谱调谐：使用生产商提供的方法程序要求进行仪器调谐并达到相应指标要求。使用初始流动相配置0.5-1.0μg/mL的PFBA调谐溶液用于目标化合物质谱条件的优化。以
0.3mL/min的流速将调谐溶液导入质谱，监测[M-H]-离子，调节质谱参数(电压、干燥气温度、流速等)使目标化合物响应达到最优值；在此基础上，监测MRM传输离子对，调节MS/MS参数(碰撞能，碰撞电压等)使目标化合物响应达到最优值。记录优化后的质谱参数并设置为MRM检测的方法条件。G2、G3和G4的离子对的质谱条件同PFBA的质谱条件。

[0143] 质谱条件：

[0144] 离子源：负离子电喷雾离子源(ESI)；

[0145] 检测方式：多反应检测(MRM)；

[0146] 雾化气流速：3L/min；干燥器流速：10L/min；

[0147] 脱溶剂管(DL)温度：250℃；加热块温度(HB)：400℃；

[0148] 定性定量离子见下表：

[0149] 表2：目标物的MRM选择离子

[0150]

[0151] MRM检测：

[0152] 取实施例1处理得到的样品，进样高效液相色谱串联质谱，按照上述优化的仪器条件进行样品分析，完成测定后，得到各监测离子的色谱图，记录峰面积，PFBA、G2、G3和G4的峰面积分别记为T1、T2、T3和T4。

[0153] 羧酸类干扰的判定：

[0154] 峰面积T2/T1＝6>a，且T3/T1＝2>b，提示有羧酸类干扰存在。

[0155] 实施例3：羧酸类干扰的去除

[0156] 所用试剂均为符合国家标准或专业标准的优级纯试剂和无目标化合物检出的高纯水。

[0157] 氨水(NH3·H2O)：浓度为50％(质量比)，色谱纯；

[0158] pH4.0的乙酸缓冲溶液：使用适量乙酸(pH5.3)溶于1L高纯水，调节pH至4.0，超声混匀；

[0159] 0.5％氨水甲醇溶液：使用5mL氨水(pH5.5)溶于500mL甲醇(pH5.2)中，超声混匀；

[0160] PFBA标准溶液：ρ＝50μg/mL，溶剂为甲醇，市售有证标准物质溶液；

[0161] 13C4-PFBA(M4PFBA)标准溶液：ρ＝50μg/mL，溶剂为甲醇，市售有证标准物质溶液；

[0162] 固相萃取小柱1：HLB柱，填料为亲脂性二乙烯苯和亲水性N-乙烯基吡咯烷酮两种单体按一定比例聚合成的大孔共聚物，1000mg，柱体积为6mL；

[0163] 固相萃取小柱2：WAX柱，填料为N-乙烯基吡咯烷酮-二乙烯苯共聚物基质-CH2-哌嗪环，150mg，柱体积为6mL；

[0164] 固相萃取装置：每路配有独立的调节阀，可控制流速，配有放气阀，压力可调；

[0165] 真空泵：最大真空度不小于-50kPa，排气量不小于3m3/h。

[0166] (1)回收率指示物添加

[0167] 准确量取经实施例1处理的样品0.5L，使用石英滤膜过滤后加入同位素内标使用13
液( C4-PFBA标准溶液)，静置30min。

[0168] (2)萃取及净化

[0169] 安装固相萃取装置，固相萃取小柱1使用前依次使用4mL甲醇、4mL水淋洗活 化，固相萃取小柱2使用前依次用4mL的0.5％氨水甲醇溶液(pH5.8)、4mL甲醇和4mL水淋洗活化，串联活化好的固相萃取小柱1和固相萃取小柱2，开通真空泵，调节流速至3-5mL/min，使样品依次通过固相萃取柱1和2，待样品完全通过小柱1和2后，分开固相萃取柱1和固相萃取柱2，其中固相萃取小柱1使用10mL甲醇淋洗，得到洗脱液1并将其收集于10mL试管中；固相萃取柱2依次使用5mL高纯水和5mL醋酸缓冲溶液淋洗，弃去全部淋洗液后，在65kPa负压下干燥1小时，然后用3mL甲醇淋洗，弃去淋洗液后加入4mL 0.5％氨水甲醇溶液洗脱，得到洗脱液2并将其收集于10mL试管中，在40℃下分别氮吹浓缩洗脱液1和洗脱液2至近干，分别使用甲醇定容至1.0mL，定容后的溶液分别使用0.22μm滤膜过滤后并转移至进样瓶。经过上述处理后的洗脱液1和洗脱液2分别用于其他全氟类化合物的测定和PFBA的测定。

[0170] 在分析样品的同时，取相同体积的蒸馏水，按照与样品前处理相同操作步骤，制备空白试样。

[0171] 实施例4：PFBA的测定

[0172] 分别将实施例1采集得到的样品和实施例3得到的洗脱液2进行PFBA的分析，分析条件为高效液相色谱串联质谱，具体条件如下：

[0173] (1)液相色谱条件

[0174] 色谱柱：使用C18填料的液相色谱柱，粒径3.5μm，2.1×100mm，或其他等效类型；

[0175] 流动相A：乙腈；

[0176] 流动相B：2mM乙酸铵水溶液(pH5.9)；

[0177] 流速：0.3mL/min；

[0178] 柱温：35℃；

[0179] 进样量：5μL；

[0180] 梯度洗脱程序：如表1所示。

[0181] 表1：梯度洗脱程序

[0182]

[0183]

[0184] (2)串联质谱条件

[0185] 质谱调谐：使用生产商提供的方法程序要求进行仪器调谐并达到相应指标要求。

[0186] 质谱条件：

[0187] 离子源：负离子电喷雾离子源(ESI)；

[0188] 检测方式：多反应检测(MRM)；

[0189] 雾化气流速：3L/min；干燥器流速：10L/min；

[0190] 脱溶剂管(DL)温度：250℃；加热块温度(HB)：400℃；

[0191] 定性定量离子见下表：

[0192] 表2：目标物的MRM选择离子

[0193]

[0194] MRM检测

[0195] 高效液相色谱串联质谱，进样，按照上述优化的仪器条件进行样品分析，完成测定后，得到各监测离子的色谱图，记录峰面积，分析计算PFBA含量。

[0196] 实施例1和实施例3处理得到的样品的PFBA分析结果分别为11.7ng/L和7.5ng/L。使用同位素稀释法进行定量时，M4PFBA回收率平均为85％，相对标准偏差51％。说明在实施例2识别了样品中的羧酸类干扰的条件下，经过实施例3处理有效地去除了样品中的羧酸类干扰，大大提高了PFBA分析的精确度。

[0197] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。